專利名稱：混凝土骨料含水率快速測定裝置及其測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種混凝土骨料含水率測定裝置，以及該混凝土骨料含水率測定裝置的測定方法。
背景技術(shù)：
用水量是影響混凝土質(zhì)量的最關(guān)鍵因素之一，骨料含水率波動范圍大是導(dǎo)致用水量波動的主要原因。骨料含水率測定裝置以及測定方法較多，包括試烘箱烘干法、微波爐烘干法、酒精燃燒法、微波能量衰減法等。其中，烘箱烘干法設(shè)備笨重、測定時(shí)間長、操作繁瑣；微波爐烘干法、酒精燃燒法測定時(shí)間雖短但測定準(zhǔn)確度低；微波能量衰減法的取樣代表性差且設(shè)備昂貴。由于缺乏原理明確、操作簡單、準(zhǔn)確快捷的含水率測定裝置及方法等，混凝土生產(chǎn)期間不測骨料含水率或者僅在開盤前測試一次的現(xiàn)象比比皆是，這也是目前混凝土技術(shù)越來越先進(jìn)而混凝土質(zhì)量駐足不前或者越來越差的主要原因之一。更重要的是上述方法測得的是以絕干狀態(tài)為基準(zhǔn)的含水率，而歐、美、日等技術(shù)先進(jìn)國家和地區(qū)均以骨料飽和面干狀態(tài)作為混凝土配合比設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)。因此，有必要研制開發(fā)ー種新的混凝土含水率測定裝置及其測定方法，以期能夠縮小與先進(jìn)國家的混凝土骨料含水率測定技術(shù)之間的差距。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于解決現(xiàn)有技術(shù)中混凝土骨料含水率測定技術(shù)存在的缺陷，提供ー種混凝土骨料含水率快速測定裝置，以及該混凝土骨料含水率快速測定裝置的測定方法。其技術(shù)解決方案是ー種混凝土骨料含水率快速測定裝置，包括量筒、設(shè)置有下方標(biāo)尺和上方標(biāo)尺的連通井、量筒基座，量筒固定在量筒基座上，在量筒基座上設(shè)置有水平泡，連通井開設(shè)在量筒的側(cè)壁內(nèi)，連通井與量筒內(nèi)腔相連通。上述量筒基座設(shè)置有能夠調(diào)整量筒基座水平狀態(tài)的調(diào)平螺栓。上述量筒的內(nèi)腔直徑為80 100mm，連通井的內(nèi)直徑為6 10mm，上方標(biāo)尺的中線與下方標(biāo)尺的中線之間的距離為150 200mm，上方標(biāo)尺與下方標(biāo)尺的長度均為10 50mm,主刻度線間距為Imm,次刻度線間距為O. 2 O. 5mm。上方標(biāo)尺的中線與量筒頂部之間的距離大于等于100mm，下方標(biāo)尺的中線與連通井底部之間的距離大于等于20mm。上述調(diào)平螺栓有三處，分別設(shè)置在量筒基座三個(gè)不同的支撐點(diǎn)上；其中，至少有兩處調(diào)平螺栓能夠調(diào)整各自的支撐高度。上述混凝土骨料含水率快速測定裝置的測定方法，包括如下步驟a向量筒內(nèi)注入自來水，使進(jìn)入連通井內(nèi)水的液位與下方標(biāo)尺的中線平齊時(shí)停止注水，讀取此時(shí)注入水的體-V1 ;然后將不少于2000g的混凝土骨料試樣投入量筒內(nèi)，直至使連通井內(nèi)水的液位與上方標(biāo)尺的中線平齊時(shí)停止投入試樣，投入的混凝土骨料試樣的質(zhì)量為πν讀取此時(shí)固液混合物的體積V2 ;b利用以下公式計(jì)算得到上述混凝土骨料試樣的含水率；含水率=pwX ( PaXV0-m0)/PaX (mQ-pwXVQ)，其中，P a為混凝土骨料飽和面干密度，由混凝土骨料密度加上飽和面干含水計(jì)算而得，P a 一般在O. 8 I. 2%范圍內(nèi)；P w為自由水密度，為I. Og/cm3 ；V0為上述混凝土骨料試樣的體積，V0=V2 - Vp上述混凝土骨料含水率快速測定裝置的測定方法，在進(jìn)行步驟a之前還包括各標(biāo)尺刻度標(biāo)定步驟向量筒內(nèi)腔注入已經(jīng)確定休積的自來水，標(biāo)定出上、下方標(biāo)尺各刻度對應(yīng)的液體體積，并在上方標(biāo)尺與下方標(biāo)尺附近的位置粘貼或印刻各標(biāo)尺刻度與容積數(shù)對應(yīng)的表格。
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本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果本發(fā)明原理明確、操作簡單、精確度高，可方便快捷地測定出混凝土骨料試樣以飽和面干狀態(tài)為基準(zhǔn)的含水率，為提高測試頻率提供可能，利于將混凝土用水量控制在合理的范圍內(nèi)。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作更進(jìn)ー步說明圖I為本發(fā)明中混凝土骨料含水率快速測定裝置一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2為圖I方式的俯視結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖I與圖2，ー種混凝土骨料含水率快速測定裝置，包括量筒7、設(shè)置有下方標(biāo)尺3和上方標(biāo)尺2的連通井I、量筒基座5，連通井開設(shè)在量筒的側(cè)壁內(nèi)，連通井與量筒的內(nèi)腔8相連通，量筒固定在量筒基座上，在量筒基座上設(shè)置有水平泡6。上述方式中，量筒的內(nèi)腔直徑可為80mm、85mm、90mm、95mm或IOOmm等,連通井的內(nèi)直徑可為6mm、7mm、7· 5mm、8mm、9mm或IOmm等，上方標(biāo)尺的中線與下方標(biāo)尺的中線之間的距離可為150mm、160mm、170mm、175mm、180mm或200mm等，下方標(biāo)尺的長度可為10mm、11mm、12mm、13mm、13. 5mm 或 50mm 等,上方標(biāo)尺的長度也可為 10mm. 11mm. 12mm、13mm、13. 5mm或50mm等，上述各標(biāo)尺的主刻度線間距為Imm,次刻度線間距可為O. 2mm、0. 3mm、0. 4mm或O. Dmnin優(yōu)選地，上方標(biāo)尺的中線與量筒頂部之間的距離大于等于100mm，下方標(biāo)尺的中線與連通井底部之間的距離大于等于20mm。優(yōu)選地，上述量筒基座設(shè)置有能夠調(diào)整量筒基座水平狀態(tài)的調(diào)平螺栓4。更進(jìn)一歩地，上述調(diào)平螺栓有三處，分別設(shè)置在量筒基座三個(gè)不同的支撐點(diǎn)上；其中，至少有兩處調(diào)平螺栓能夠調(diào)平螺栓在操作平臺等上的支撐高度。諸如上述三處調(diào)平螺栓中，可以保持ニ處的調(diào)平螺栓可調(diào)，一處調(diào)平螺栓固定；也可以保持三處調(diào)平螺栓均可調(diào)。上述混凝土骨料含水率快速測定裝置的測定方法，包括將圖I所示的裝置放置在一操作平臺上，通過調(diào)平螺栓使得水平泡居中，向量筒內(nèi)腔注入已經(jīng)確定休積的自來水，如使用量具向量筒注水，標(biāo)定出上、下方標(biāo)尺各刻度對應(yīng)的容器體積，并可在上方標(biāo)尺與下方標(biāo)尺附近的位置粘貼或印刻各標(biāo)尺刻度與容積數(shù)對應(yīng)的表格。以便通過連通井的液位直觀讀取體積。上述標(biāo)定完成后，向量筒內(nèi)腔注入自來水，直至使連通井內(nèi)水的液位與下方標(biāo)尺的中線平齊時(shí)停止注水，并讀取此時(shí)注入水的體積，將該體積設(shè)為將不少于試驗(yàn)規(guī)程要求的、有代表性的混凝土骨料試樣投入量筒中，投入的混凝土骨料試樣的質(zhì)量為mQ，m0不少于2000g，直至使連通井內(nèi)水的液位與上方標(biāo)尺的中線平齊時(shí)停止投入上述混凝土骨料試樣,讀取此時(shí)固液混合物的體積,將該體積設(shè)為V2。上述混凝土骨料試樣的質(zhì)量mQ由兩部分組成飽和面干狀態(tài)的骨料質(zhì)量(設(shè)為Hi1)和除飽和面干之外的自由水質(zhì)量(設(shè)為m2)。上述混凝土骨料試樣的體積設(shè)定為Vtl, V0=V2-V1 ;其由兩部分組成飽和面干狀態(tài) 的骨料體積(設(shè)為Va)和除了飽和面干之外的自由水體積(設(shè)為vw)。骨料飽和面干密度(設(shè)為P a)可由骨料密度加上飽和面干含水計(jì)算而得，該數(shù)值比較穩(wěn)定，且常處于O. 8 I. 2%之間；自由水密度(記為P W)可近似取I. Og/cm3O計(jì)算過程如下IH^m2=Hi0(I)Iii1/ P a+m2/ P ff=V0(2)可計(jì)算得m2=pwX ( PaXV0I0)/ (Pa_Pw);Hi1=PaX Cm0-P ffX V0) / ( P a~P ff)；含水率=In2Ai1=P WX ( P aX V0I0) / P aX (m0-p ffXV0)；其中Pw，Pa都是比較穩(wěn)定的數(shù)值，每批骨料可以測幾次取平均值即可Λ和mQ是該方法所需參數(shù)，均可快速測得。利用上述公式計(jì)算即可得到混凝土骨料試樣的含水率。此外，關(guān)于誤差分析上方標(biāo)尺和下方標(biāo)尺的主刻度為1mm，次刻度為O. 2 O. 5mm,以精確到O. 5mm,量筒內(nèi)直徑為IOOmm為例，受液面影響而導(dǎo)致讀數(shù)偏差在Imm以內(nèi)，而對應(yīng)的體積偏差為
7.85g，而混凝土骨料試樣(以飽和面干狀態(tài)為準(zhǔn))的最小取樣量不少于2000g，故測試偏差在O. 4%以內(nèi)。以每方混凝土用粗細(xì)骨料1750kg計(jì)算，由上述測定偏差而導(dǎo)致的用水量在7kg以內(nèi)波動，這足以滿足混凝土的生產(chǎn)要求。需要說明的是，在本說明書的教導(dǎo)下本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以作出這樣或那樣的容易變化方式，諸如等同方式或明顯變形方式。上述的變化方式均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種混凝土骨料含水率快速測定裝置，其特征在于包括量筒、設(shè)置有下方標(biāo)尺和上方標(biāo)尺的連通井、量筒基座，量筒固定在量筒基座上，在量筒基座上設(shè)置有水平泡，連通井開設(shè)在量筒的側(cè)壁內(nèi)，連通井與量筒內(nèi)腔相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種混凝土骨料含水率快速測定裝置，其特征在于所述量筒基座設(shè)置有能夠調(diào)整量筒基座水平狀態(tài)的調(diào)平螺栓。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種混凝土骨料含水率快速測定裝置，其特征在于所述量筒的內(nèi)腔直徑為80 100mm，連通井的內(nèi)直徑為6 10mm，上方標(biāo)尺的中線與下方標(biāo)尺的中線之間的距離為150 200mm，上方標(biāo)尺與下方標(biāo)尺的長度均為10 50mm，主刻度線間距為1mm，次刻度線間距為O. 2 O. 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種混凝土骨料含水率快速測定裝置，其特征在于所述上方標(biāo)尺的中線與量筒頂部之間的距離大于等于100mm，下方標(biāo)尺的中線與連通井底部之間的距離大于等于20mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種混凝土骨料含水率快速測定裝置，其特征在于所述調(diào)平螺栓有三處，分別設(shè)置在量筒基座三個(gè)不同的支撐點(diǎn)上；其中，至少有兩處調(diào)平螺栓能夠調(diào)整各自的支撐高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述混凝土骨料含水率快速測定裝置的測定方法，其特征在于包括如下步驟a向量筒內(nèi)注入自來水，使進(jìn)入連通井內(nèi)水的液位與下方標(biāo)尺的中線平齊時(shí)停止注水，讀取此時(shí)注入水的體積V1 ;然后將不少于2000g的混凝土骨料試樣投入量筒內(nèi)，直至使連通井內(nèi)水的液位與上方標(biāo)尺的中線平齊時(shí)停止投入試樣，投入的混凝土骨料試樣的質(zhì)量為mQ，讀取此時(shí)固液混合物的體積V2 ；b利用以下公式計(jì)算得到上述混凝土骨料試樣的含水率；含水率=PwX ( PaXV0-m0)/PaX (mQ-pwXVQ)，其中，P a為混凝土骨料飽和面干密度，由混凝土骨料密度加上飽和面干含水計(jì)算而得，P a為O. 8 I. 2% ; P w為自由水密度，為I. Og/cm3 ；V0為上述混凝土骨料試樣的體積，V0=V2 一 \。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混凝土骨料含水率快速測定裝置的測定方法，其特征在于在進(jìn)行步驟a之前還包括各標(biāo)尺刻度標(biāo)定步驟向量筒內(nèi)腔注入已經(jīng)確定休積的自來水，標(biāo)定出上、下方標(biāo)尺各刻度對應(yīng)的液體體積，并在上方標(biāo)尺與下方標(biāo)尺附近的位置粘貼或印刻各標(biāo)尺刻度與容積數(shù)對應(yīng)的表格。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混凝土骨料含水率快速測定裝置及其測定方法，測定方法包括如下步驟a向量筒內(nèi)注入自來水，使進(jìn)入連通井內(nèi)水的液位與下方標(biāo)尺的中線平齊時(shí)停止注水，讀取此時(shí)水的體積V1；然后將混凝土骨料試樣投入量筒內(nèi)，直至使連通井內(nèi)水的液位與上方標(biāo)尺的中線平齊時(shí)停止，投入的試樣的質(zhì)量為m0，讀取此時(shí)固液混合物的體積V2；b利用以下公式計(jì)算得到上述混凝土骨料試樣的含水率；含水率=ρw×(ρa(bǔ)×V0-m0)/ρa(bǔ)×(m0-ρW×V0),其中ρw,ρa(bǔ)分別是水和飽和面干狀態(tài)骨料的容重。本發(fā)明原理明確、操作簡單、精確度高，可方便快捷地測定出骨料以飽和面干為基準(zhǔn)狀態(tài)的含水率，為提高測試頻率提供可能，利于將混凝土用水量控制在合理的范圍內(nèi)。
文檔編號G01N9/36GK102778416SQ20121026037
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者季輝, 邵新鵬, 郭保林 申請人:山東高速青島公路有限公司